Когтевая болезнь тилома у коров имеет преимущественно генетическую природу
Ученые из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU) и Гёттингенского университета имени Георга Августа доказали, что когтевая болезнь у коров в основном является генетической. До сих пор возникновение межпальцевой гиперплазии в основном связывали с плохими гигиеническими условиями в хлеву. Однако команда профессора Херманна Свальве обнаружила ферму, где болезнь встречалась часто, и смогла идентифицировать ответственный ген. В результате болезнь теперь можно сдерживать с помощью селекционного разведения.
«Мы редко видим такой случай, когда все идеально складывается», — говорит Херманн Свальве, профессор животноводства в Институте сельскохозяйственных и пищевых наук MLU. Для того чтобы найти единственный ген, ответственный за болезнь, должно совпасть множество факторов. Команде Свальве, чьи выводы были опубликованы в журнале Frontiers in Genetics, удалось сделать открытие благодаря многолетней работе с большими базами данных по коровам в Германии. В ходе работы они наткнулись на ферму в северо-западной Германии, где межпальцевая гиперплазия, также известная как лимакс или тилома, встречалась часто — почти у 60% животных.
От 3 до 8% всех коров в Германии страдают от этой болезни на каком-то этапе жизни, хотя обычно она поражает более старых животных. Между двумя копытами появляется дополнительное, «недоразвитое» копыто, раздвигающее настоящие когти. «Это приводит к разрывам кожи, которые, в свою очередь, открывают путь бактериям и другим инфекционным агентам», — объясняет Свальве. Животные начинают хромать, и продолжительность их жизни сокращается.
«Ранее мы проводили исследования генетики болезни, но у нас не было достаточно пораженных животных, поэтому было трудно получить статистическую достоверность», — говорит Свальве. В рамках полногеномного поиска ассоциаций (GWAS) они сравнили 45 000 небольших сегментов ДНК, так называемых SNP, у здоровых и больных коров. Изначально они идентифицировали два участка, которые могли быть связаны с болезнью. Одним из них был ген рецептора тирозинкиназы 2 (ROR2). «Затем мы сравнили наши результаты с медицинскими исследованиями на людях и обнаружили, что этот ген также играет роль в развитии конечностей у человека», — отмечает Свальве.
Команда из Гёттингенского университета под руководством профессора Бертрама Бренига впоследствии доказала, что ген ROR2 действительно участвует в развитии болезни. Его исследовательская группа секвенировала весь генный сегмент и обнаружила, что мутация приводит к замене одной аминокислоты у пораженных коров. В дальнейших экспериментах Брениг также смог доказать, что дефект действительно приводит к изменению концентрации белка. «Как только мы смогли показать, что мутация влияет на экспрессию гена, мы смогли окончательно объяснить, как она связана с болезнью», — сказал Брениг.
Свальве удивлен, что генетический фон болезни так долго игнорировался — хотя еще в 1952 году Ричард Гётце, всемирно известный ветеринар из Ганновера, предполагал, что межпальцевая гиперплазия почти исключительно генетическая. Это открытие не нашло своего пути в животноводство. Только теперь, с этим новым исследованием, предположение Гётце было подтверждено. Теперь с болезнью можно бороться с помощью селекционного разведения.